Шаблон интерпретатора кода для анализа данных
Изолированное выполнение Python: запуск pandas/matplotlib в инструментах агента.
«Шаблон интерпретатора кода для анализа данных» — бесплатный урок AI Agents на CoddyKit. Это урок 1 из 4. Ты можешь прочитать весь урок бесплатно ниже — а потом практиковать его прямо в браузере с встроенным редактором кода и ИИ-репетитором 24/7. Это часть пути обучения AI Agents, и твой прогресс синхронизируется между веб-версией и приложением CoddyKit. Курс AI Agents содержит 4 уроков всего.
Шаблон интерпретатора кода
Шаблон интерпретатора кода позволяет агенту генерировать код Python для ответов на вопросы об анализе данных, выполнять этот код в изолированной среде, получать результаты и интерпретировать их.
Вместо жёсткого задания каждой операции анализа агент пишет собственный код для каждого вопроса, что делает его практически неограниченно гибким при работе с данными.
Основной цикл: сгенерировать → выполнить → интерпретировать
Шаблон состоит из трёх повторяющихся этапов:
- Сгенерировать — LLM пишет код Python для ответа на вопрос
- Выполнить — запустить код в изолированной среде и получить стандартный вывод и файлы
- Интерпретировать — передать результаты обратно LLM для объяснения
def code_interpreter_agent(question, data_path):
# Step 1: Generate code
code = generate_analysis_code(question, data_path)
print('Generated code:', code[:200])
# Step 2: Execute in sandbox
result = execute_in_sandbox(code)
if result['error']:
# Try to fix the error
fixed_code = fix_code(code, result['error'])
result = execute_in_sandbox(fixed_code)
# Step 3: Interpret output
return interpret_output(question, result)
print(code_interpreter_agent(
'What is the average order value by customer segment?',
'data/orders.csv'
))Запрос для генерации кода
Запрос для генерации кода должен включать путь к данным или схему данных, вопрос и ограничения (без внешних API, использовать pandas, сохранять графики в файлы).
CODE_GEN_PROMPT = """You are a Python data analyst. Write Python code to answer the question.
Data available at: {data_path}
Question: {question}
Write ONLY Python code (no markdown, no explanation):"""
def llm_call(prompt):
return "```python\nprint('df.describe() results')\n```"
def generate_analysis_code(question, data_path):
response = llm_call(CODE_GEN_PROMPT.format(question=question, data_path=data_path))
code = response.strip()
if code.startswith('```'):
code = code.split('```')[1]
if code.startswith('python'):
code = code[6:]
return code.strip()
print(generate_analysis_code('What is the average price?', 'data.csv'))Выполнение в изолированной среде через подпроцесс
Самая простая изолированная среда — запуск кода в отдельном подпроцессе с ограничением времени выполнения. Это обеспечивает изоляцию процессов: если код завершится с ошибкой, это не остановит работу агента.
import subprocess
import tempfile
import os
def execute_in_sandbox(code, timeout=30):
# Write code to temp file
with tempfile.NamedTemporaryFile(suffix='.py', mode='w', delete=False) as f:
f.write(code)
script_path = f.name
try:
result = subprocess.run(
['python3', script_path],
capture_output=True,
text=True,
timeout=timeout,
env={**os.environ, 'MPLBACKEND': 'Agg'} # non-interactive matplotlib
)
return {
'stdout': result.stdout,
'stderr': result.stderr,
'returncode': result.returncode,
'error': result.stderr if result.returncode != 0 else None
}
except subprocess.TimeoutExpired:
return {'stdout': '', 'stderr': 'Timeout', 'returncode': -1, 'error': 'Code timed out'}
finally:
os.unlink(script_path)
if __name__ == '__main__':
result = execute_in_sandbox('print(2 + 2)')
print('Sandbox stdout:', result['stdout'].strip())
print('Return code :', result['returncode'])
Облачная изолированная среда E2B
E2B предоставляет управляемую облачную изолированную среду для безопасного выполнения кода, более защищённую, чем подпроцесс. Код выполняется в изолированном контейнере с доступом к файловой системе.
Установите её с помощью pip install e2b-code-interpreter.
from e2b_code_interpreter import Sandbox
import os
def execute_with_e2b(code, data_bytes=None):
with Sandbox(api_key=os.getenv('E2B_API_KEY')) as sandbox:
# Upload data file if provided
if data_bytes:
sandbox.files.write('/home/user/data.csv', data_bytes)
# Execute code
execution = sandbox.run_code(code)
result = {
'stdout': '\n'.join(execution.logs.stdout),
'stderr': '\n'.join(execution.logs.stderr),
'error': None
}
# Check for errors
if execution.error:
result['error'] = str(execution.error)
# Download any generated files
result['files'] = []
for output in execution.results:
if hasattr(output, 'png'):
result['files'].append({
'type': 'image/png',
'data': output.png # base64 encoded
})
return resultПолучение сгенерированных файлов
Код может создавать графики, экспортировать данные в CSV и формировать другие файлы. Получайте их из файловой системы изолированной среды и передавайте обратно агенту для интерпретации или отображения.
import os
import glob
import base64
OUTPUT_DIR = '/tmp/chart_output'
def execute_and_capture(code, timeout=30):
# Create output dir
os.makedirs(OUTPUT_DIR, exist_ok=True)
result = execute_in_sandbox(code, timeout=timeout)
# Capture any generated image files
generated_files = []
for filepath in glob.glob(os.path.join(OUTPUT_DIR, '*.png')):
with open(filepath, 'rb') as f:
encoded = base64.b64encode(f.read()).decode('utf-8')
generated_files.append({
'filename': os.path.basename(filepath),
'type': 'image/png',
'base64': encoded
})
os.unlink(filepath) # clean up
result['generated_files'] = generated_files
print(f'Captured {len(generated_files)} file(s) from sandbox')
return resultЦикл восстановления после ошибок
Сгенерированный код часто содержит ошибки при первом запуске. Реализуйте цикл восстановления: отправляйте ошибку обратно в LLM вместе с исходным кодом и просите исправить её. Ограничьте число повторных попыток двумя или тремя.
FIX_PROMPT = '''The following Python code raised an error. Fix it.
Original code:
{code}
Error:
{error}
Return ONLY the fixed Python code (no explanation, no markdown):'''
def fix_code(code, error):
return llm_call(FIX_PROMPT.format(code=code, error=error)).strip()
def execute_with_retry(code, max_retries=2):
for attempt in range(max_retries + 1):
result = execute_and_capture(code)
if not result['error']:
return result
print(f'Attempt {attempt + 1} failed: {result["error"][:100]}')
if attempt < max_retries:
code = fix_code(code, result['error'])
return result # return last result even if erroredИнтерпретация вывода кода
Необработанный вывод кода (числа, таблицы) необходимо преобразовать в ответ на естественном языке. Передайте стандартный вывод в LLM и попросите объяснить результаты в контексте исходного вопроса.
INTERPRET_PROMPT = '''A Python script was executed to answer a data analysis question.
Explain the results in clear, non-technical language.
Original question: {question}
Code output (stdout):
{output}
Provide a clear, concise answer that directly addresses the question.
Highlight the most important numbers or findings.
Answer:'''
def interpret_output(question, execution_result):
stdout = execution_result.get('stdout', '').strip()
error = execution_result.get('error')
if error and not stdout:
return f'The analysis failed with error: {error}'
if not stdout:
return 'The code ran successfully but produced no output.'
return llm_call(INTERPRET_PROMPT.format(
question=question,
output=stdout[:3000] # truncate very long outputs
))Ограничения безопасности при генерации кода
Сгенерированный код не должен выполнять сетевые запросы, обращаться к конфиденциальным файлам или выполнять системные команды. Обеспечьте соблюдение этих ограничений и в запросе, и с помощью ограничений изолированной среды.
BLOCKED_IMPORTS = ['requests', 'httpx', 'urllib', 'socket', 'subprocess', 'os.system']
def pre_validate_code(code):
errors = []
for blocked in BLOCKED_IMPORTS:
if f'import {blocked}' in code or f'from {blocked}' in code:
errors.append(f'Blocked import: {blocked}')
# Block shell execution
import re
if re.search(r'os\.system|subprocess\.run|subprocess\.call|eval\(|exec\(', code):
errors.append('Blocked: shell execution or eval/exec')
# Block reading outside allowed paths
if re.search(r'open\([^)]*\.\./|open\([^)]*\/etc\/', code):
errors.append('Blocked: unauthorized file access')
if errors:
raise ValueError('Security check failed:\n' + '\n'.join(errors))
return True
if __name__ == '__main__':
try:
pre_validate_code('import requests\nrequests.get("http://x")')
except ValueError as e:
print('Rejected:', e)
print('Safe code passed:', pre_validate_code('print(1 + 1)'))
Передача схемы данных
LLM генерирует более качественный код, если заранее знает схему данных — имена столбцов, типы и строки-примеры. Включите описание схемы в запрос для генерации кода.
import pandas as pd
def get_data_schema(data_path):
df = pd.read_csv(data_path, nrows=5)
schema_lines = []
for col in df.columns:
dtype = str(df[col].dtype)
sample = df[col].dropna().iloc[0] if len(df[col].dropna()) > 0 else 'N/A'
schema_lines.append(f' - {col} ({dtype}): sample={sample!r}')
schema_text = '\n'.join(schema_lines)
return f'CSV columns:\n{schema_text}\nTotal rows: {len(pd.read_csv(data_path))}'
ENHANCED_PROMPT = CODE_GEN_PROMPT + '\n\nData schema:\n{schema}'
def generate_analysis_code_with_schema(question, data_path):
schema = get_data_schema(data_path)
response = llm_call(ENHANCED_PROMPT.format(
question=question, data_path=data_path, schema=schema
))
return response.strip()Отслеживание истории выполнения
Ведите журнал всех запусков кода в рамках сеанса. Это позволяет агенту ссылаться на предыдущие результаты, использовать результаты прежних вычислений и объяснять пользователю шаги своего анализа.
from datetime import datetime
execution_history = []
def record_execution(question, code, result):
execution_history.append({
'timestamp': datetime.now().isoformat(),
'question': question,
'code_lines': len(code.splitlines()),
'stdout_preview': result.get('stdout', '')[:200],
'success': result.get('error') is None,
'generated_files': len(result.get('generated_files', []))
})
def get_session_summary():
total = len(execution_history)
successful = sum(1 for e in execution_history if e['success'])
return {
'total_executions': total,
'successful': successful,
'failed': total - successful,
'success_rate': f'{successful/max(total,1)*100:.0f}%',
'questions_answered': [e['question'][:60] for e in execution_history]
}
# Usage in agent loop
def code_interpreter_agent_tracked(question, data_path):
code = generate_analysis_code_with_schema(question, data_path)
result = execute_with_retry(code)
record_execution(question, code, result)
return interpret_output(question, result)Проверка знаний
Каково главное преимущество использования шаблона интерпретатора кода по сравнению с жёстким кодированием конкретных операций анализа данных в качестве инструментов агента?
Повторение: шаблон интерпретатора кода для анализа данных
Шаблон интерпретатора кода: сгенерировать код на Python (с учётом схемы данных и ограничений безопасности) → выполнить в изолированной среде (подпроцесс или E2B) → получить стандартный вывод и файлы → повторить запуск при ошибках → интерпретировать результаты на естественном языке.
Основные моменты: передавайте схему данных для более качественной генерации кода, предварительно проверяйте код на запрещённые импорты и команды оболочки, устанавливайте ограничение времени для подпроцесса, чтобы предотвращать неконтролируемое выполнение, и сохраняйте созданные графики в формате base64 для отображения.
Часто задаваемые вопросы
Урок «Шаблон интерпретатора кода для анализа данных» бесплатный?
Да — полный текст урока «Шаблон интерпретатора кода для анализа данных» бесплатно доступен здесь в веб-версии. Чтобы практиковать его интерактивно (встроенный редактор кода и ИИ-репетитор 24/7) и разблокировать остальной курс AI Agents, подпишись на CoddyKit PRO. Курс AI Agents содержит 4 уроков всего.
Чему я научусь в уроке «Шаблон интерпретатора кода для анализа данных»?
Изолированное выполнение Python: запуск pandas/matplotlib в инструментах агента. Ты практикуешь AI Agents с помощью реального кода, который запускаешь прямо в браузере, и ИИ-репетитор 24/7 отвечает на твои вопросы во время урока.
Нужен ли мне опыт, чтобы начать AI Agents?
Предыдущий опыт не требуется. AI Agents на CoddyKit структурирован для всех уровней — от новичков до продвинутых, поэтому ты можешь начать отсюда или с самого начала и учиться в своем темпе. Это урок 1 из 4.
Сколько времени занимает урок «Шаблон интерпретатора кода для анализа данных»?
Большинство уроков CoddyKit занимают около 5–10 минут. Каждый из них компактный и интерактивный, поэтому ты постоянно делаешь прогресс и продолжаешь с того же места в веб-версии и приложении.
Можно ли писать и запускать код в этом уроке AI Agents?
Да. Каждый урок AI Agents включает встроенный редактор кода, поэтому ты пишешь и запускаешь реальный код прямо в браузере и получаешь моментальную обратную связь от AI — локальная установка не требуется.
Все уроки этого курса
- Шаблон интерпретатора кода для анализа данных
- Инструменты агентов на основе Pandas
- Автоматическая генерация диаграмм и визуализаций
- Агенты для статистических сводок